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长微直管内气体低速流动的亚堵塞现象

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丁英涛, 何枫, 姚朝晖, 沈孟育, 王学芳. 2004: 长微直管内气体低速流动的亚堵塞现象, 物理学报, 53(8): 2429-2433. doi: 10.3321/j.issn:1000-3290.2004.08.005
引用本文: 丁英涛, 何枫, 姚朝晖, 沈孟育, 王学芳. 2004: 长微直管内气体低速流动的亚堵塞现象, 物理学报, 53(8): 2429-2433. doi: 10.3321/j.issn:1000-3290.2004.08.005
shu
2004: Sub-choking phenomenon of low-speed gas flow in a long-constant-area microchannel, Acta Physica Sinica, 53(8): 2429-2433. doi: 10.3321/j.issn:1000-3290.2004.08.005
Citation: 2004: Sub-choking phenomenon of low-speed gas flow in a long-constant-area microchannel, Acta Physica Sinica, 53(8): 2429-2433. doi: 10.3321/j.issn:1000-3290.2004.08.005
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长微直管内气体低速流动的亚堵塞现象

  • 清华大学工程力学系,北京,100084

Sub-choking phenomenon of low-speed gas flow in a long-constant-area microchannel

  • 摘要: 长微内多流态并存的流动特性研究不仅有理论意义,而且在太空飞行器的控制系统中有着重要的应用价值.采用实验研究和理论模型近似分析相结合的方法研究了长微直管道内的气体流动特性.实验中,以空气为工作介质,进口压力分别设定为130,250,320 kPa,出口压力变化范围为9-100 kPa.沿程分布有五个测压点,进出口设有温度传感器,测量出口流量的同时可以得到沿程压力分布.近似理论模型采用二维平板近似模型.研究发现,在保持进口压力不变、不断降低出口压力的条件下,当进出口压比低于5.3左右时,质量流量随压比增加而增加;当进出口压比高于5.3左右后,微管道内流动的质量流量随压比的增加变化很小,基本上趋近于某个常数,并且出口处的压力扰动波很难向上游传播.将此现象定义为亚堵塞现象,并将发生该现象时对应的进出口压比定义为亚堵塞临界压比.同时进一步研究了亚堵塞现象与S/V(表面积与体积比)值之间的关系.
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出版历程
  • 刊出日期:  2004-08-30

长微直管内气体低速流动的亚堵塞现象

  • 清华大学工程力学系,北京,100084

摘要: 长微内多流态并存的流动特性研究不仅有理论意义,而且在太空飞行器的控制系统中有着重要的应用价值.采用实验研究和理论模型近似分析相结合的方法研究了长微直管道内的气体流动特性.实验中,以空气为工作介质,进口压力分别设定为130,250,320 kPa,出口压力变化范围为9-100 kPa.沿程分布有五个测压点,进出口设有温度传感器,测量出口流量的同时可以得到沿程压力分布.近似理论模型采用二维平板近似模型.研究发现,在保持进口压力不变、不断降低出口压力的条件下,当进出口压比低于5.3左右时,质量流量随压比增加而增加;当进出口压比高于5.3左右后,微管道内流动的质量流量随压比的增加变化很小,基本上趋近于某个常数,并且出口处的压力扰动波很难向上游传播.将此现象定义为亚堵塞现象,并将发生该现象时对应的进出口压比定义为亚堵塞临界压比.同时进一步研究了亚堵塞现象与S/V(表面积与体积比)值之间的关系.

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